Ressourcenknappheit: Rohstoffhunger der Energiewende 

敢不敢深挖？

世界正快速转向绿色能源生产，这需要大量的特定矿物。开采这些材料将对生态系统和周边社区产生巨大影响。两位专家探讨这个问题：       

为了拯救气候而破坏自然，值得吗？

稀缺资源需求攀升

风力涡轮机、太阳能电池板和电动汽车电池——这些都是绿色能源所需，并且需要大量的特定金属，如锂、铜、镍或钴。因此， 国际能源署 （英文），到 2050 年全球对这些关键矿物的需求将翻番，甚至可能接近翻两番。

如果我们要实现净零排放，就不得不在全球许多地方加大开采力度。然而，有个警告：几乎没有哪个行业比采矿业对周边环境更具破坏性。有没有办法走出这种原材料困境？Creating Chemistry 杂志邀请两位专家进行对话。他们如何权衡这些选项？

为可持续未来，必须扩大采矿规模？

 国际能源署预测，绿色转型所需的金属需求量将急剧增加。那么，我们是否需要在全球进行更多的开采？

DANIEL FRANKS (DF): 向可再生能源转型将需要大量我们过去开采不多的矿物，比如锂和钴。另一方面，我们将需要少得多的原材料，例如煤炭。总体来看，开采总量甚至可能减少。

开采这些急需的矿物将付出代价。生态系统将被破坏，工人将遭受健康问题。世界上许多地方都在讨论这些负面影响。

DF: 存在可以显著减少社会和环境影响的实践方法。要应用这些方法，矿物生产过程必须是公正和公平的。需要让当地社区和政府参与进来。否则，转型本身将受到损害。

MATHIS WACKERNAGEL (MW): 获取这些矿物的方式有危害较大和较小的区别。我们最大的挑战是，人类经济的需求规模已经变得远大于地球所能再生的能力。使用某些矿物可能有助于我们摆脱耗尽地球自然资源的模式。我的意思是：不进行经济转型的代价要高得多。

你们如何计算成本？

MW: 我通过生物学的视角看世界。核算表明，从生物角度来看，人类对地球的使用量约为地球可再生能力的 1.7 倍——包括食物、木材、纤维、吸收化石燃料产生的过量二氧化碳。其中一部分被用于开采和加工矿物。有个合理的问题：我们星球资源中有多少可以以可持续的方式使用？生态学家们认为，如果我们还想维持生物多样性，并拥有一个具有恢复力的星球，这个比例大约是地球再生能力的一半。

减少资源消耗

粗略地说：我们几乎需要将所有自然资源的消耗量减少三分之二。

MW: 不是每一种资源，但平均而言，这是正确的。而且我们实际上不必如此。过度使用（我们称之为“生态越界”）终将结束，问题在于是通过规划有序结束，还是通过灾难被迫结束。使用相当于 1.7 个地球的资源是一种市场失灵。因此我们可以自问，原材料价格需要上涨多少，才能将物质需求从1.7个地球减少到 0.5 个地球？价格可能会高到我们的经济无法正常运转——这恰恰表明我们失衡有多严重。另一方面，不适应那个仅需 0.5 个地球资源的新世界，代价要远远高昂得多，因为那将耗尽每个价值链都赖以生存的地球再生能力。我们现在没有支付这个代价，但它已经记在账上了。现在不为转型买单，将来会变成巨大的债务。

那么，向可再生能源转型是我们唯一的选择，除了加速大规模采矿之外，难道别无他法？

DF: 有些人说因为能源转型，我们需要以某种方式加快采矿项目的审批。我不同意这种观点。尽管时间紧迫，我们仍应对矿物开采设定较高的环境、社会和治理标准：这将创造出更具韧性的项目。

是因为这样会减少政治反弹吗？

MW: 经济反弹也是如此。地球被过度使用的根本原因在于我们没有为资源支付公平的价格。例如，看看碳信用额的提供情况。

 这些是允许公司排放一定量温室气体的许可证。类似地，也有旨在抵消二氧化碳排放的补偿支付。

MW: 它们仍处于起步阶段，但它们可能有助于推动经济向那些提供矿物和可再生资源（包括碳封存）的人提供更公平的补偿。但按现在的通常做法，碳信用额产生的财务价值很少回流到实际产生这些信用额的国家。因此，这些国家对于提供生产碳信用额的权利持合理怀疑态度。

例如，它们通过保护自然栖息地来做到这一点。但碳市场基本上缺乏监管。

MW: 是的，监管不力。但如果这些资源所支撑的价值链中，有更大部分的价值能够回流到提供这些资源的国家和守护者手中，资源的供应将可靠得多。这对矿物和生物资源都是如此。

DF: 以锂为例。过去 20 年，拉丁美洲出口大约 200 万吨锂，但仅以高价位产品形式进口回 1.3 万吨，进出口量相差超过 150 倍。它们根本无法获得自身转型所需的矿物。这里存在一个巨大的公平与正义问题，我们需要思考。需要促进人类安全的各个方面——保障能源、水、粮食和矿物供给——以便所有人都能充分且负担得起地获得人类发展所需的资源。

有道理。但矿业公司为什么要与股东以外的任何人分享利润呢？

DF: 这个行业一直在转型。多年来，它一直拒绝可持续发展的核心要素，直到大约 2000 年左右，在全球公民社会运动对其表现的巨大压力下，才开始改变。此后的 25 年里，它在某些地方取得了一些进展，在其他地方进展甚微。

这还是让人不太放心。

DF: 我们不能再假设矿业公司总是跨国巨头，并且与当地环境毫无关系。现在在澳大利亚、加拿大和世界其他地区，出现了由原住民主导的矿业公司。他们有着完全不同的视角，确保就业、发展和环境目标得到设定和实现。这种创新也将影响到跨国矿业公司和年轻企业。

应对资源稀缺：让有限的矿物“永续”利用 

那么，您是说可持续采矿是可能的。这是否等同于可再生性？

DF: 我的观点与 Mathis 的有些不同。可再生性对生物系统更为重要。但我们这里谈论的是地质系统。这些是我喜欢称之为“被遗忘的自然元素”。矿物甚至在联合国可持续发展目标中都没有被提及。世界已经开始认为可再生性是判断可持续与否的标准。但我们谈论的用于能源转型的大多数矿物，在人类时间尺度上，就其地质形成过程而言，是不可再生的。然而，它们是无限可再生的。它们中的大多数在生产或使用过程中并未被真正消耗。我们总是可以回收它们并再次使用。所以它们基本上将永远存在于库存中。

我们每个人都拥有这部分库存的一部分，在智能手机、笔记本电脑或车辆中。问题是：我们最终需要多少库存？

DF 国际能源署有相关预测。但我认为消费者最终将决定他们偏好哪种产品。这将改变对不同商品的需求。但如今这些商品的市场运作不佳。我们看到锂、镍和其他矿物的价格暴涨暴跌。因此，行业很难为这个过程做好妥善规划。

MW: 从政府的角度来看，这也很重要。在各国的经济发展计划中，除了中国，我很少（如果有的话）看到有国家认真对待资源安全。但那些希望确保成功未来的国家，都需要各自为此努力。急需矿物的价格上涨是可以预见的。这反过来会减缓全球能源领域的转型。

急需矿物的价格上涨是可以预见的。这反过来会减缓全球能源领域的转型。

DF: 我并不认为负责任地生产矿物必然会导致终端产品价格更高。为了控制价格，我们需要在价值链上更公平地分配收入。更高的环境、社会、劳工相关标准并不一定会增加生产成本——事实上，恰恰是那些不负责任的项目常常面临巨大的延误和中断。

这听起来有违直觉。

DF: 请记住，矿物存在于它们所在的地方。不像工厂，你可以搬到低价格的管辖区。当采矿项目导致与当地社区、原住民和政府发生冲突时，会产生巨大的成本。因为政府和当地社区很容易对这些公司施加巨大压力，并停止或中断它们的生产。我发表过一篇关于这个话题的重要研究。当项目被延迟或停止时，我们谈论的是数亿甚至数十亿美元的损失。

假设公司调整并采用更环保、更经济公平的采矿方式。您提到这些矿物大多数很容易再生那么，回收利用是最终目标吗？

DF: 当然，回收是利用是能源转型矿物规划的重要组成部分。然而，目前系统中的库存远远不足。当库存足够时，大概在中期的某个时候，这些库存很可能集中在高收入国家。低收入国家将无法获得这些库存。

所以，获取可回收材料将是这个世界需要解决的下一个冲突。

DF: 有些人一直在谈论“矿物即服务”的理念。生产国可以在矿物每次被转化时收取租金或持续获得特许权使用费。这样，随着时间推移，矿物在别处被持续回收和库存，生产国也能收回一些价值。

MW: 回到生物学视角，我们将在矿物耗尽之前，更早地遇到再生能力的限制。获取矿物的限制因素在于浓缩和回收它们所需的能源。而该能源又受限于我们愿意牺牲多少生物圈来实现这一目标。再次，我们需要问：未来什么样的服务最有价值？那些利用回收的公司以及那些提供Daniel所描述服务的公司将拥有价值优势。 

你们认为未来会开发出不需如此大量锂、铜等材料的技术吗？

MW: 我预计人工智能将帮助我们开发出可回收性更强、并能使用更少稀有矿物和金属的电池。这使得预测未来需要哪种矿物变得更加困难。

DF: 没错。例如，研究人员正在讨论钠电池和其他类型的化学电池。而且不仅仅是技术会演变，我们规划社会的方式也会改变。例如，电气化公共交通将比我们所有人都开私家车消耗少得多的矿物资源。对电池矿物的需求也会小得多。

一旦我们建立了足够的库存并废弃大部分矿山，我们将在那些地点留下什么？

DF:  这是澳大利亚的一个优先事项。我的同事们一直在走访许多场地，以找出遗留废料中的价值。提取这些价值可能会发现我们正在寻找的商品。同时，这些收入可用于修复和恢复这些场地。

MW: 有毒废弃遗留物是一个需要解决的问题。但话说回来，我见过的一些最美丽的花园就是古老的采石场。这是可能的。我们只需要付出努力。